Uvod

Na pozadini rasta svetske populacije i promena klima, kako hrani sve više i više ljudi na ograničenim zemljišnim i vodnim resursima postalo je glavnim izazovom za savremeno poljoprivređivanje. Kao ključni činilac poljoprivredne produktivnosti, Agrarna kemija - od đubreta do pesticida, pa čak i regulatora rasta biljaka - znatno su povećali proizvodnju hrane, ali su i uzrokovali seriju ekoloških problema zbog nepravilne upotrebe. U ovom radu ćemo raspravljati o ključnoj ulozi kemijskih sredstava u poljoprivredi, njihovim primenama i budućem smeru održivog razvoja iz naučne perspektive.

I. Definicija i klasifikacija poljoprivrednih hemijskih sredstava

Đubriva: glavno se koriste za dopunu sastojaka u tlu kako bi se podržao zdravi rast biljaka, tipični predstavnici kao što su urea, kalijeva dihidrogen fosfat itd.

Pesticidi: Koriste se za kontrolu štetnika i bolesti biljaka kako bi se osiguralo da rast biljaka nije ugrožen, obično korišćeni uključuju propikonzol (CAS 60207-90-1) , paktalobutrazol (CAS 76738-62-0) i herbiциdi kao što je glifosat.

Regulatori rasta biljaka: optimizuju rast kulture regulisanjem fiziološkog procesa biljaka, kao što je giberelicna kiselina za promociju uvećanja voća i hlorhidrat metilamina za sprečavanje da kulture pastu.

Funkcionalni hemikaliji: To uključuje usavršivače tla i konzervante, koji mogu poboljšati kvalitet tla i produžiti rok trajanja kultura, kao što je huminska kiselina za obnove solitih tlova i 1-MCP za produživanje čveklosti voća i povrća.

II. Glavna uloga poljoprivrednih hemikalija: povećanje dobave i održivi razvoj

1. Povećanje dobave i osiguravanje hrane

Dobavljanje prehrane iz đubreta: Đubreti se smatraju važnim faktorom globalne proizvodnje hrane, posebno u razvijajućim se zemljama, gde njihovo korišćenje je vodilo do značajnih poboljšanja produktivnosti. Na primer, listne šprajsove difosfata potasijuma mogu povećati nivo šećera u grozdiju i smanjiti deljenje voća, time povećavajući količinu i kvalitet kulture.

Pesticidi su 'odbrana protiv bolesti': Globalno, od 30 do 40 posto godišnjih izguba šuma može se sprečiti pesticidima. Uzmimo propikonazol kao primer, on efikasno može da spreči i kontroli šećeru na pšenići, sa procentom prevencije većim od 85%.

Precizna kontrola regulatora rasta: Regulatori rasta biljaka mogu precizno prilagoditi fiziološki proces kulture kako bi se osiguralo zdravo rastanje kulture. Na primer, polioksazol može efikasno da kontroli rast pšenice, smanjuje rizik od savijanja, time poboljšavajući stabilnu dobijanju pšenice.

2, Podsticaj trajnog razvoja poljoprivrede

Uzlaz zelenih alternativa: Sa porastom ekološkog svesti, upotreba biopesticida i ekološki prihvatljivih đubriva postepeno je zamenila tradicionalne hemijske pesticide. Na primer, Bakterija Bacillus subtilis, kao vrsta biopesticida, ne samo da ima značajan uticaj na sprečavanje bolesti, već i smanjuje zagađivanje okoline.

Inovacija u tehnologiji za smanjenje zagađenja: Poljoprivredne kemikalije imaju jednako važnu ulogu u smanjenju zagađenja tla i vode. Kalijev tetrasulfid može učinkovito deaktivirati teške metale, poput kadmija u tlu, smanjujući rizik od kontaminacije biljaka i pomažući u obnavljanju zdravlja tla.

3. Rešavanje globalnih izazova

Otpornost: Otpornost biljaka omogućava da se drže u ekstremnim vremenskim uslovima. Kemikalije kao što su silici umogećuju rast biljaka u uslovima nedostatka vode povećavajući njihovu otpornost na sušu.

III. Specifične primene poljoprivrednih kemikalija: od poboljšanja tla do kontrolisanja štetnika

Kalijev difosfat (CAS 7778-77-0) : kao važan folijarni gnojilac, kalijev difosfat može učinkovito povećati sadržaj šećera u biljkama, povećati slatkiš fruitskih plodova i poboljšati tržišnu vrednost plodova smanjujući pojavu prsena plodova.

Fosforična kiselina (CAS 13598-36-2) : Fosforna kiselina ne samo što poboljšava prirodnu imunologiju biljaka, već i učinkovito sprečava i kontrolira mnoge bolesti šumske biljke, kao što je kasno bakterijsko pucanje krumpira, osiguravajući zdravo rastenje biljaka poboljšanjem otpornosti na bolesti.

Kalijev tiosulfit (CAS 10294-66-3) : Kao sinergistični đubriva, kalijev tiosulfit može da smanji volatilizaciju amonijaka, ali takođe efikasno smanjuje kontaminaciju tlu od kadmija i sadržaj teških metala u šumske biljke kada se kombinuje sa urenom.

Biodegradabilna poljoprivredna folija: Starch-based biodegradabilna poljoprivredna folija koja se koristi u uzgoju paradajza može se prirodno razložiti za manje od 60 dana, smanjujući problem dugoročne zabrzane zagađivanja tla i okoline uzrokovane tradicionalnim poljoprivrednim folijama, a ističući koncept održivog razvoja zelene poljoprivrede.

IV. Izazovi pred poljoprivrednim hemikalijama: ekološka i zdravstvena razmatranja

Dok igraju ogromnu ulogu u poboljšanju poljoprivredne produktivnosti i osiguravanju hrane, korišćenje poljoprivrednih hemijskih sredstava takođe stavlja izazove koje ne mogu da se zanemare:

Opasnosti za okoliš: Prekomerno korišćenje gnojeva može dovesti do eutrofikacije vodnih tela, a prekomerno korišćenje pesticida takođe može imati negativan uticaj na ekosisteme. Pored toga, ostaci tradiicionalnih poljoprivrednih filmova mogu uzrokovati kontaminaciju tla mikroplastikom i štetiti okoliš.

Zdravstveni rizici: Određeni veoma toksični pesticidi, posebno oni visokog rizika koji se koriste duži period vremena, mogu biti obožavajući kroz trošnju hrane, pri čemu grozi zdravlje ljudi i povećava rizik od kroničnih bolesti.

Problem otpornosti: Dugo vreme korišćenja jednog pesticida je dovело do toga da su neki štetnici i bolesti razvili otpornost na pesticide, što uzrokuje godišnji spust u efikasnosti pesticida i donosi nove izazove u poljoprivrednom proizvodnju.

B. Buduće trendove: Zelena tehnologija i inteligentno poljoprivredno upravljanje

1. Zelena hemijska tehnologija

Nano kontrolirani gnojevi: primena nanotehnologije znatno poboljšava performanse kontroliranog otpuštanja gnojeva, a korišćenje novih vrsta gnojeva, kao što je polilaktsid omotano urijevski gnoj, povećava iskorištajnost sastojaka do 80%, značajno smanjujući zagađivanje okoline.

Mikrobiološki gnojevi: Kroz korišćenje azotfiksirajućih bakterija i drugih mikrobioloških gnojeva, smanjena je ovisnost o hemijskim azotnim gnojevima, pružajući ekološki prihvatljiviju alternativu za poljoprivredno gnojenje.

2. Inteligentno upravljanje

Primena IoT i veštačke inteligencije tehnologije: Senzori IoT mogu u stvarnom vremenu pratiti azotne sastojke tla i vlagu, a analizom podataka kroz modele veštačke inteligencije, farmeri mogu tačno prilagoditi programe gnojenja i orosi, postižući efikasniju poljoprivrednu produkciju.

Закључак

Agrarna kemija su neophodni „nevidljivi čuvari“ moderne poljoprivrede, koji pružaju važnu garanciju za globalnu sigurnost hrane, ali istovremeno suočavaju se sa dvostrukim izazovima okoliša i zdravlja. U budućnosti, upotreba poljoprivrednih hemijskih sredstava će biti usmerena prema većoj preciznosti i okološajno prijateljskoj primeni, kako bi se ostvario održivi razvoj poljoprivrede kroz ravnotežu između naučno-tehnološke inovacije i ekološke zaštite, a da poljoprivredna hemija osigurava preživljavanje ljudskog roda uz harmonično saradnju sa prirodom.